计算机EPP控制CPLD显示点阵汉字的实现

　　1 引言

　　随着人们生活节奏的加快，越来越多的场合需要使用电子手段动态发布信息，其中应用非常广泛的一种方法就是LED点阵显示。传统的点阵汉字显示通常采用单片机作为控制核心，结合存储器、逻辑电路和LED点阵来实现。单片机具有良好的集成度，在很多对设备体积要求较高的场合得到了广泛应用。但是此方案开发和升级控制程序的工作量都很大[1]。在教学实践中对于学生软件方面的能力和协同工作锻炼有限。基于这些考虑，使用PC并口EPP模式控制CPLD的LED点阵显示方案具有较好的实用价值和易操作性。基于EPP的数据通讯系统比SPP和RS232具有更高的数据传输速率，适合于需要高速传输的场合[2]。本设计实际测试并证明了EPP模式下计算机并口与CPLD结合进行电子设计的可行性与高效性。实验中采用了16*16的LED点阵。

　　2 系统整体方案与协议

　　2.1 系统整体方案

　　本系统采用计算机并口以点阵的形式发送显示数据，CPLD作为系统数据处理核心来控制显示屏的驱动电路。待显示的文字全部使用计算机处理并生成点阵数据，因此可以选用无RAM的CPLD器件，同时也可以方便的直接控制显示效果，降低功耗。本系统采用ALTERA公司的EPM7128LS84-15。在设计中，将尽可能多的功能用计算机的软件来实现，以减少硬件的负担，并降低系统更新维护的代价。软件部分采用VC++6.0开发。

　　2.2 接口协议

　　本设计采用16*16的点阵显示器，每帧要求PC提供256路信号，显然对于PC并口来说，其I/O资源是不足的，需要CPLD来加以处理。计算机软件需要完成的工作有：①读取用户输入的文字，并将其转换为点阵数据;②定时使点阵循环移位，产生汉字移动的字幕效果;③定时以八位为单位发送当前需要显示的点阵，并发送若干控制信号，使CPLD控制LED显示相应的点阵，每帧需要发送32次。接口协议采用了3个控制位，以C0、C1和C2表示;CPLD返回的状态位与EPP的定义相同，在此不赘述。PC与CPLD之间的接口协议如下：

　　·CPLD上电给出在线信号Busy=1;

　　·PC检测Busy=1，发C0=1，C1=0，C2=0(通知CPLD：并口要开始发新帧的数据);

　　·CPLD应答nAck=1，并初始化内部地址变量Address=1111;

　　·PC检测状态nAck=1，发C0=0，C1=1，C2=0(通知CPLD：发送某一行的高8位数据)，并发送高8位数据;

　　·PC发C0=0，C1=0，C2=0，确保高8位和低8位不会混淆;

　　·CPLD收到数据后，Address+1，高8位数据暂存，并发应答信号nSelect=1;

　　·PC检测nSelect=1，发C0=0，C1=0，C2=1(通知CPLD：发送同一行的低8位数据)，并发送低8位数据;